Шихтовые материалы электроплавки

Основной составляющей шихты (75–100 %) электроплавки является стальной лом. Лом не должен содержать цветных металлов и должен иметь минимальное количество никеля и меди; желательно, чтобы содержание фосфора в ломе не пре­вышало 0,05 %. При более высоком содержании фосфора про­должительность плавки возрастает. Лом не должен быть сильно окисленным (ржавым). Ржавчина — гидрат оксида же­леза, с ней вносится в металл много водорода. Лом должен быть тяжеловесным, чтобы обеспечивалась загрузка шихты в один прием (одной корзиной). При легковесном ломе после частичного расплавления первой порции шихты приходится вновь открывать печь и подсаживать шихту, что увеличивает продолжительность плавки.

В последние годы расширяется применение металлизованных окатышей и губчатого железа — продуктов прямого восстановления обогащенных железных руд. Они содержат 85—93% Fe, основными примесями являются оксиды железа, SiО₂ и А1₂О₃.

Отличительная особенность этого сырья — наличие угле­рода от 0,2 – 0,5 до 2 % и очень низкое содержание серы, фосфора, никеля, меди и других примесей, обычно имеющихся в стальном ломе. Это позволяет выплавлять сталь, отличаю­щуюся повышенной чистотой от примесей.

Переплав отходов легированных сталей позволяет эконо­мить дорогие ферросплавы. Поэтому эти отходы собирают и хранят рассортированными по химическому составу в отдель­ных закромах. Их используют при выплавке сталей, содержа­щих те же легирующие элементы, что и отходы.

Для повышения содержания углерода в шихте используют чугун, кокс и электродный бой.

Основное требование к чугуну — минимальное содержание фосфора; с тем, чтобы не вносить много фосфора в шихту малых (< 40 т) печей вводят не более 10 % чугуна, а в большегрузных не более 25 %.

В качестве шлакообразующих в основных печах применяют известь, известняк, плавиковый шпат, боксит, шамотный бой; в кислых печах — кварцевый песок, шамотный бой, из­весть.

В качестве окислителей используют железную руду, про­катную окалину, агломерат, железорудные окатыши, газооб­разный кислород.

К шлакообразующим и окислителям предъявляются те же требования, что и при других сталеплавильных процессах. В частности, известь должна содержать более 90 % СаО, менее 2 % SiО₂, менее 0,1 % S и быть свежеобожженной, чтобы не вносить в металл водород. Железная руда должна содержать менее 8% SiО₂, поскольку он понижает основность шлака, менее 0,05 % S и менее 0,2 % Р; желательно применять руду с размером кусков 40—100 мм, поскольку такие куски легко проходят через слой шлака и непосредственно реагируют с металлом.

В плавиковом шпате, применяемом для разжижения шлака, содержание CaF₂ должно превышать 85 %.

В электросталеплавильном производстве для легирования и раскисления применяются практически все известные фер­росплавы и легирующие.